TWI257881B - Device and method for wet treating disc-shaped articles - Google Patents

Description

1257881 玖、發明說明： t發明所屬之技術領域3 發明領域 本發明係有關一種用來濕式處理平板狀基材，例如半 5 導體晶圓、平板顯示器或光碟等的裝置和方法。該裝置包 含一轉盤可固持及旋轉該基材，至少一分配器可配佈一液 體於該基材的至少一表面上，一液體收集器圍繞該轉盤可 收集該基材旋轉時甩出的液體。該液體收集器具有至少二 收集層。該各收集層可分別地將液體收集於不同的收集器 10 中。 該裝置更包含揚升裝置可沿旋轉軸而相對於液體收集 器來移動轉盤，及至少二排氣層可分開地收集液體收集器 内部的氣體。由該液體收集器内部來收集氣體，將可防止 當該基材甩出液體時造成水氣的沈積。 15 該等液體收集器通常稱為“杯”（“CUP”），但其並不一 定有一封閉的底。該液體收集器之另一常用名稱係為“腔 室”（Chamber)，惟其並非在所有各面皆封閉。 I：先前技術3 發明背景 20 此等裝置已習知於該領域中，並曾被詳揭於No. 4903717美國專利中。該專利案揭示每一收集層的收集器皆 連接於一共同的排氣口。故每一收集層亦同時會形如一排 放層。因此當該共同排氣口開放時，氣體即會被各排放層 由該液體收集器的内部吸出。 1257881 當此過程中，在該轉盤下方的氣體壓力可能會比周遭 氣體壓力更低。因此有些應該要被甩進某一特定收集層中 的液體，可能會被部份地吸入在該預定收集層底下的另一 收集層中。 5 若有一液體X被送至錯誤的收集層（其本應要收集另一 不同的液體Y)中，則該液體X將會污染液體Y。在最壞的情 況下，該二液體X與Y將會互相反應而產生危險或易燃的反 應物。 假使液體Y會被回收集俾儘可能地處理更多的基材，則 10 亦可能發生另一種不良的結果。因液體Y被液體X污染後可 能會毀壞其後所處理的基材。於此情況之另一種結果係亦 可能會嚴重縮短該液體Y的有效期限。 I：發明内容3 發明概要 15 故本發明之一目的係為防止液體被部份地吸入實際上 並非被選擇來收集該液體的收集層中。 本發明的另一目的係要減少所需的排氣流。此不僅是 因為每單位時間較高的排氣體積會提高處理成本，而且亦 因太高的排氣量將太多的液體吸入排氣口中，致會造成較 20 高的液體消耗量及清潔排放空氣較費事的缺點。 本發明能提供一種可供濕式處理平板狀基材的裝置來 達成這些目的，該裝置包含： 一轉盤可固持及旋轉該基材； 至少一分配器可將一液體配佈於該基材的至少一表面 1257881 上； 一液體收集器圍繞該轉盤而可收集該基材旋轉時所甩 出的液體，並具有至少二收集層係能將液體分開地收集於 不同的收集器中； 5 揚升裝置可沿旋轉軸而相對於液體收集器來移動轉 盤； 至少二排氣層可分開地由該液體收集器内部來收集氣 體； 至少一排氣影響裝置，其係附設於至少一前述之排氣 10 層，而可選擇性地改變該排氣層中的氣流狀態。 該分配器可為多種形式，例如能將液體噴灑於一基材 上，或以連續無亂流的方式來使液體流注於該基材上。該 分配器亦可被設成當在處理時係指向一基材的底面而會向 上喷液，或在處理時會指向一基材的頂面而向下喷灑。於 15 此二狀況下，該分配器皆可被設成能在處理過程中水平地 移動。其亦可同時使用該兩種分配器，而得同時將液體喷 佈於一基材的兩面上。 該轉盤可例如為一真空吸盤，一伯努利（Bernoulli)吸 盤，一僅抓住基材邊緣(僅接觸邊緣式即ECO)的夾盤，或這 20 些類型的組合。 每一排氣層皆包含有向内開放的吸孔。該等吸孔可為 呈環狀排列的多數喷嘴。另一可能性係形成一環形的隙狀 喷嘴。在任一種情況下，其皆能有利地提供一環狀集氣室 而來環圍地均等化在同一排氣層中的氣流狀況。 1257881 本發明之一優點係能大量地減少排氣體積，並可避免 二相鄰收集層之間的交叉污染。 該裝置亦可選擇性地設有排氣影響裝置，它們係為流 量控制調節閥，例如蝴蝶閥。此不僅能關閉一排氣層，亦 5 能精確地減少每一排氣層中的氣流。 在一較佳的裝置中該至少一排氣影響裝置係為一關閉 閥，而使一所述的排氣層能被封閉。此等構造能供更容易 地控制。 在另一實施例中，該裝置亦包含控制裝置，而使所述 10 之排氣影響裝置能依據該轉盤與液體收集器的相對位置來 被控制。雖此可藉直接連結排氣影響裝置與揚升裝置而以 機械方式來簡單地完成，但其典型會以一電腦來進行。在 後者的情況下，該電腦會接收有關該轉盤與液體收集器之 相對位置的資訊，其係直接得自該揚升裝置或可檢出該位 15 置的電子檢測。 若該等排氣層的吸孔係連接於一收集層，則此收集層 將會同時形如一排氣層。該氣體會由液體收集器的内部被 吸入該收集層中，並於其中來與液體分開。 又另一實施例係有至少一所述之排氣層被設在一收集 20 層的上方或下方。於此情況下，該收集層僅會收集液體而 不會抽吸氣體。其優點係該氣體和液體並不需要在被收集 之後再來分開。 本發明的另一態樣係為一種控制在一用來濕處理一平 板狀基材的裝置中之氣流的方法。該裝置包含一轉盤可固 1257881 持及旋轉該基材，至少一分配器可將一液體配佈於該基材 的至少一表面上，一液體收集器圍繞該轉盤而可收集該基 材旋轉時甩出的液體。該液體收集器包含至少二收集層可 分開地收集液體。該裝置更包含揚升裝置可沿著旋轉轴而 5 相對於液體收集器來移動該轉盤，及至少二排氣層可分開 地收集該液體收集器内部的氣體。該方法的特徵係可在至 少二該等排氣層中產生不同的氣流狀況。 於一實施例中，該等不同的氣流狀況係以一種方式來 選擇，而使靠近該旋轉基材的上方和下方處皆能達到相同 10 的氣體壓力。 本發明之其它的細節和優點將可由一較佳實施例的詳 細說明來得知。 圖式簡單說明 第1圖為本發明第一實施例的截面示意圖。 15 第2圖為本發明第二實施例的截面示意圖。 【實施方式3 較佳實施例之詳細說明 第1圖示出一裝置1包含一轉盤2可固持並旋轉一基材 W。該基材W具有一第一面W1及一第二面W2。該轉盤2係 20 連結於一齒輪馬達單元5，而可繞其軸心A來旋轉。分配臂3 係用來將液體配佈在該基材W的第一表面W1上。 一杯狀的液體收集器4會圍繞著該轉盤2。該液體收集 器係固設在一框架上（未示出）。揚升裝置Η會被設來改變該 轉盤相對於液體收集器的位置。故該轉盤2可被揚升至三個 1257881 收集層Ll、L2、L3處。該各收集層Ll、L2、L3皆包含一環 狀槽部41、42、43可將被甩出的液體容納其中。一附加的 防濺板（未示出）可被使用於各收集層中，以供甩出的液體能 以一銳角冲擊到它，再被導至該環槽。該各環槽41、42、 5 43係連接於一導管81、82、83，被收集的液體可由之來排 出。被排出的液體可被立即回收再使用而配佈於基材上， 或當作廢水來收集。該各收集層Ll、L2、L3係可用來收集 不同的液體。L1可供收集冲洗液(例如去離子水），L2可收 集酸液，L3則可收集鹼液。 10 圖中的假想線代表該基材會被置設的平面，俾將液體 甩入不同的收集層中。 在各收集層Ll、L2、L3上方係與該收集層平行地設有 一排氣層El、E2、E3。該等排氣層係以虛線來表示。各排 氣層皆包含多數朝内開放而呈環狀排列的吸孔21、22、23 15等。該各多數吸孔的陣列21、22或23係分別連接於一分開 的環狀集氣室11、12、13。 該各集氣室會經由-管路61、62、63來被抽氣。在各 管路61、62、63中係以一閥7:1、72、73來控制。於所示實 施例中，該各閥係為蝴蝶閥。此將會帶來好處，即該閥並

2〇不需要完全關閉，但可幾乎關閉，因此在特定的抽吸程度 下仍有非常少量的氣體能被抽掉。 X 大部份由該液體收集器的内部40被柚出的氣流(空氣) 係由上方（第-氣流F1)來提供。其它的開孔亦會被設置，其 係在該轉盤的下方來連接液體收集器的内部和外部。此將 10 1257881 曰Xe成Μ 一氣流F2，其最好是由周邊的無塵室或由一分 開的源頭來饋人乾淨的空氣。亦可^置能選擇地調節第二 氣流的裝置。 -一____1圖所示的裝置1之各種可能狀況 鐘般彳fr 署 ^^Γ r~:—-------- 下排氣層Ε3 王層L2 ^ Tji#vfL3 中排氣層E2 80%開放 100%開放 10%開放 關閉 ~6〇%mt 100%開放 一電腦可自動地依據該轉盤的位置來選擇該各排氣層 的狀態。 第2圖不出本發明之一第二實施例，其係類似於第一實 ^例而有下列的差異。該等排氣孔21、22、23係連接於各 0收集層。故該等收集層u心七亦會同時形成排氣層£卜 E2、E3等。為均等化抽氣狀況，圍繞各排氣層之各吸孔陣 列係連接於一環形集氣室。 _ 轉盤位置 ST集層 li" T^fL3~ 表乃示出運J作第2圖所示之裝置1的各種可能狀況 上排氣層El 100%開放 10%開放 關閉 中排氣層E2 10%開放 100%開放 10%開放 下排氣層E3 ~~m~~ 10%開放 100%開放 為月匕为開由一特定排氣層（如E2)抽出的氣體與由另一 排氣層（如E3)抽出的氣體，乃可將各排氣層連接於一不同 的排氣系統。此排氣系統可包含能中和氣體，去除氧化氮 (除去N〇x)及/或除去液體殘留物（水氣）等之元件。 S降低S轉盤2時，則在該轉盤2底下的氣體容積47將 2〇會減少。因此為避免排放氣體對冲第二氣流F2，則其可能 11 1257881 需要暫時地開放下排氣層或概略增加排氣流E。 【圖式簡單說明】 第1圖為本發明第一實施例的截面示意圖。 第2圖為本發明第二實施例的截面示意圖。 5 【圖式之主要元件代表符號表】 1···濕處理裝置 71，72，73…閥 2…轉盤 A…轉轴 3···分配臂 E···排氣流 4···液體收集器 El，E2，E3…排氣層 5···齒輪馬達單元 F1…第一氣流 11，12，13…集氣室 F2···第二氣流 21，22，23···吸孔 Η…揚升裝置 40···内部 LI，L2，L3···收集層 41，42，43…環槽 W…基材 47…氣體容積 W1···第一面 61，62，63···管路 W2···第二面 12

Claims (1)

1257881 拾、申請專利範圍： 弟093107⑻0號專利申請案申請專利範圍修正本 A碎：月> j日m)正本 修正曰期：95年2月 1. 一種法味 式處理平板狀基材k裝置，包含： 一轉盤可固持及旋轉該基材； 至少一分配器可將一液體配佈於該基材的至少一 表面上； 一液體收集器圍繞著該轉盤而可收集該基材旋轉 日守甩出的液體，並具有至少二收集層可將液體分開地收 集於不同的收集部中； 揚升t置可沿轉軸而相對於液體收集器來移動轉 盤； 至少二排氣層能分開地由該液體收集器的内部收 集氣體； 至少一排氣影響裝置係附設於至少一前述的排氣 ^而可遥擇性地改變該排氣層中的氣流狀態。 2· 3· 20 4. 5. 士申π專利圍第！項之裝置，其中該至少—排氣影響 裝置係為一流量控制調節閥，例如一蝴蝶閥。 2請專㈣圍第㈣之裝置，其中該至少—排氣影響 裝置係為-關閉閥，而使―所述之排氣層能被關閉。 如申％專利範圍第1項之裝置，更包含有控制裝置而使 义至夕一排氣影響裝置能依據該轉盤對液體收集器的 相對位置來被控制。 如申請專利範圍第1項之裝置，其中至少有-排氣層的 1257881 吸孔等係連接於一所述的收集層。 6. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中至少有一所述的排 氣層係被設在一收集層的上方或下方。 7. —種控制在一濕處理平板狀基材的裝置内之氣流的方 5 法，該裝置包含一轉盤可固持及旋轉該基材；至少一分 配器可將一液體配佈於該基材的至少一表面上；一液體 收集器圍繞該轉盤而可收集該基材旋轉時甩出的液 體，並具有至少二收集層能分開地收集液體；揚升裝置 可沿旋轉軸來相對於液體收集器移動該轉盤；至少二排 10 氣層可分開地收集該液體收集器内部的氣體；該方法的 特徵係： 能在至少二所述排氣層中選擇性地產生不同的氣 流狀態。 8. 如申請專利範圍第7項之方法，其中該不同的氣流狀態 15 係被選擇成能使靠近該旋轉基材的上方及下方處皆達 到相同的氣體壓力。